다중 정상상태에서의 안정적인 운전조건 설계

소개

다중 정상상태에서의 안정적인 운전조건 설계입니다.
반응공학으로 4학년 졸업논문으로 한 것입니다.

목차

I. 서론

Ⅱ. 이론
2.1 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)
2.2 메탄올 생성반응
2.3 반응기 설계

Ⅲ. 계산과정
3.1 식의 유도
3.2 초기온도 의 변화를 주었을 때
3.3 열전달계수 에 변화를 주었을 때
3.4 열교환면적 에 변화를 주었을 때

Ⅳ. 결과

Ⅴ. 참고문헌

본문내용

I. 서 론


우리가 생활하는 데 필요한 화학제품을 만들기 위한 화학반응과 그 반응이 일어나는 여러 가지 환경에 대한 연구는 끊임없이 이루어지고 있다. 이 때, 합리적이고 경제적인 반응공정을 선택하고 운전하기위한 조건의 확립, 적절한 반응장치의 선정, 설계 및 운전, 그리고 특정한 반응의 특성에 대한 조사는 필수적으로 선행되어야 한다. 이는 주로 반응속도에 관련된 사항으로 반응물 또는 생성물의 농도, 온도, 압력 등이 반응속도에 미치는 영향을 파악해야 할 필요가 있다. 원하는 수준의 반응을 얻기 위해 필요한 반응장치를 설계하기 위해서 그 설계방정식을 물질수지식, 열수지식으로 유도할 수 있다.
대부분의 반응계는 하나 이상의 반응이 수반되기 때문에 그 설계가 간단치 않을 수 있으나, 온도 또는 압력을 변화시킴으로써 최대의 수율을 낼 수 있도록 조작할 수 있다. 등온적으로 조작되지 않는 반응기의 경우, 반응 온도를 직접 제어하거나 그 온도를 간접적으로 제어할 수 있는 장치를 사용하면 더욱 효율적인 공정을 설계 할 수 있다, 나아가 공정의 모델링, 즉 화학공정 모사기를 통한 시뮬레이션은 공장의 운전의 효율성을 높이기 위한 필수적인 과정이 되었다.
본 연구에서는 공정을 효율적으로 가동하기 위한 조건을 알아보기위해 정상상태의 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 메탄올의 생성 반응을 고찰하였다. 이 때, 반응기에서 주입 온도 를 변수로서 조절하면서 반응기의 안정적이고 이상적인 운전 온도를 알아보았다. 또한, 반응기와 쿨링재킷의 열전달 계수 U와 열전달 면적에 따라 반응이 어떻게 일어날 수 있는지 보았다.

Ⅱ. 이 론

2.1 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)
이 반응기는 완전혼합 반응기 또는 역혼합 반응기(back-mixing reactor)라고도 하며, 강한 교반이 요구될 때 단독으로 사용되거나, 여러 개의 CSTR이 연결된 것 중의 일부분으로서 사용될 수 있다.

참고자료

· 1) Elements of Chemical Reaction Engineering, 4th edition, H.Scott Fogler, PRENTICE HALL
· 2) Problem Solving in Chemical Engineering With Polymath, Excel, And Matlab, Michael B.,, PRENTICE HALL
· 3) Chemical Papers ,"Multiple steady states in a CSTR with total condenser: Comparison of equilibrium and nonequilibrium models ", Z. Švandová1, J. Markoš1  and L`. Jelemenský1,, Versita, co-published with Springer-Verlag GmbH
· 4) Plant Design and Economics for Chemical Engineers
· 5) Unit Operations of Chemical Engineering, 7th edition, warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott